DE69918506T2

DE69918506T2 - Schwungrad für Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE69918506T2
Application number: DE69918506T
Authority: DE
Inventors: Shouichi Atsugi-shi Tsuchiya; Masamichi Atsugi-shi Matsuoka
Original assignee: Valeo Unisia Transmission KK
Current assignee: Valeo Kapec Japan KK
Priority date: 1998-10-02
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2019-10-02
Also published as: DE69937208D1; DE69918506D1; US6280334B1; ES2294384T3; EP0990817A2; EP1426652B1; DE69937208T2; EP0990817B1; ES2221286T3; EP0990817A3; EP1426652A2; JP2000110890A; EP1426652A3; JP3502549B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen in einem Schwungrad für einen Verbrennungsmotor.
Ein Schwungrad für einen Verbrennungsmotor weist üblicherweise eine Charakteristik auf, dass eine Biegeschwingung aufgrund von Masse eines Masseelements dazu neigt zu entstehen, wenn das Masseelement in direktem Kontakt mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors ist. Solch eine Biegeschwingung neigt dazu, Geräusche für die Insassen im Fahrgastraum eines Fahrzeugs zu erzeugen. Um solche Geräusche zu unterdrücken, wurde ein Versuch durchgeführt, die Frequenz der Biegeschwingungscharakteristik von einem normalen Bereich zu variieren. Zum Beispiel offenbart die JP-A-9-217791 ein derart angeordnetes Schwungrad für einen Verbrennungsmotor. Dieses Schwungrad ist so angeordnet, dass eine Kurbelwelle des Motors mit einem Masseelement über eine flexible Platte mit einer Biegeflexibilität verbunden ist. Genauer ist ein diametral innerer Bereich der flexiblen Platte an der Kurbelwelle mittels Einbaubolzen befestigt, und ein diametral äußerer Bereich der flexiblen Platte ist mit dem Masseelement verbunden. In einem durch die flexible Platte und das Masseelement definierten Zwischenraum ist eine Unterlegscheibe angeordnet, um mit dem Masseelement in Berührung sein zu können. Ein zentraler Bereich der Unterlegscheibe ist an der Kurbelwelle eingebaut.
Zusammenfassung der Erfindung
Obwohl dieses herkömmliche Schwungrad eine ausgezeichnete Biegeschwingungs-Dämpferleistung bietet, fordert der Installationsaufbau der Unterlegscheibe an der Kurbelwelle ein starkes Vorstehen der Einbaubolzen heraus. Dieses Vorstehen der Einbaubolzen beeinträchtigt eine Anordnung einer mit dem Schwungrad verbundenen Kupplungsvorrichtung.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Schwungrad vorzusehen, welches einen Einbau eines Federelements ohne Vergrößern eines Vorstehens der Einbaubolzen ermöglicht, während eine Dämpferleistung der Biegeschwingung verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche beinhalten bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Ein Schwungrad gemäß der vorliegenden Erfindung ist für einen Verbrennungsmotor gedacht und umfasst eine flexible Platte, die mit einer Kurbelwelle des Motors verbunden ist. Ein Masseelement ist mit der flexiblen Platte verbunden. Ein Zwischenraum ist an einem diametral äußeren Bereich in Bezug auf einen Verbindungsbereich der flexiblen Platte zur Kurbelwelle ausgebildet. Ein Federelement ist in dem Zwischenraum angeordnet. Beide Enden des Federelements sind mit den Zwischenraum definierenden Oberflächen des Zwischenraums in Kontakt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile und Bauteile in allen Figuren, in denen:
1 eine teilweise Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Schwungrads für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Querschnittsansicht in der Richtung der Pfeile im Wesentlichen entlang den Linien II-II aus 1 ist;
3 eine teilweise Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Schwungrads gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine teilweise Querschnittsansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des Schwungrads gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
5 eine teilweise Querschnittsansicht eines vierten Ausführungsbeispiels des Schwungrads gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
6 eine teilweise Querschnittsansicht eines fünften Ausführungsbeispiels des Schwungrads gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
7 eine Kennlinie ist, welche ein Verhältnis zwischen einer Federkraft und einer Ablenkung eines Federelements, das am Schwungrad gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, zeigt;
8 eine teilweise Querschnittsansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels des Schwungrads gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
9 eine teilweise Querschnittsansicht eines siebten Ausführungsbeispiels des Schwungrads gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
10 eine teilweise Querschnittsansicht eines achten Ausführungsbeispiels des Schwungrads gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
11 eine teilweise Querschnittsansicht eines neunten Ausführungsbeispiels des Schwungrads gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
12 eine teilweise Querschnittsansicht eines zehnten Ausführungsbeispiels des Schwungrads gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
13 eine teilweise Querschnittsansicht eines elften Ausführungsbeispiels des Schwungrads gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
14 eine teilweise Querschnittsansicht eines zwölften Ausführungsbeispiels des Schwungrads gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
15 eine teilweise Querschnittsansicht eines dreizehnten Ausführungsbeispiels des Schwungrads gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
16 eine teilweise Querschnittsansicht eines vierzehnten Ausführungsbeispiels des Schwungrads gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
17 eine teilweise Querschnittsansicht eines vierzehnten Ausführungsbeispiels des Schwungrads gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
18 eine teilweise Querschnittsansicht eines fünfzehnten Ausführungsbeispiels des Schwungrads gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
19 eine teilweise Querschnittsansicht eines sechzehnten Ausführungsbeispiels des Schwungrads gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
Genaue Beschreibung der Erfindung
Bezug nehmend auf die Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung diskutiert.
Bezug nehmend auf 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Schwungrads eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Obwohl 1 eine teilweise Querschnittsansicht des Schwungrads zeigt, ist es selbstverständlich, dass das Schwungrad des ersten Ausführungsbeispiels im Allgemeinen symmetrisch in Bezug auf eine Achse C der 1 ist. Das Schwungrad des ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine flexible Platte 2 mit einer scheibenförmigen Form, welche eine Flexibilität in ihrer Biegerichtung aufweist. Die flexible Platte 2 ist fest mit einer Kurbelwelle 1 eines Verbrennungsmotors (nicht gezeigt) verbunden. Eine Verstärkungsplatte 3 ist an einem diametral inneren Bereich der flexiblen Platte 2 installiert. Die flexible Platte 2 und die Verstärkungsplatte 3 überlappen einander und sind an der Kurbelwelle 1 mittels Einbaubolzen 4 befestigt. Ein Masseelement 5 mit einer ringförmigen Scheibenform ist an einem diametral äußeren Bereich 2b der flexiblen Platte 2 mittels Einbaubolzen 6 installiert.
Nur ein Installationsbereich einer ersten Oberfläche 5a des Masseelements 5 ist mit der flexiblen Platte 2 in Kontakt. Der andere Bereich der ersten Oberfläche 5a des Masseelements 5 ist von der flexiblen Platte 2 entfernt, um so einen Zwischenraum 7 dazwischen zu bilden, wie in 1 gezeigt.
Eine Reibfläche 8 zum Belegen mit einer Reibplatte (nicht gezeigt) einer Kupplungsvorrichtung ist an der anderen Oberfläche 5b des Masseelements 5 gegenüber der ersten Oberfläche 5a einschließlich des Installationsbereichs ausgebildet.
Die Verstärkungsplatte 3 umfasst einen plattenförmigen Basisbereich 3a, der mit einem inneren Bereich 2a der flexiblen Platte 2 in Kontakt ist, und einen ringförmigen Flanschbereich 3b, der sich von einem Außenumfang des Basisbereichs 3a zu einer axialen Richtung erstreckt. Der Basisbereich 3a dient zum Verstärken eines Installationsbereichs der flexiblen Platte 2 an der Kurbelwelle 1. Der ringförmige Flanschbereich 3b dient zum Führen des Masseelements 5 für den Einbau.
Wie in 1 und 2 gezeigt, ist ein Federelement 10 in dem von der flexiblen Platte 2 und dem Masseelement 5 definierten Zwischenraum 7 angeordnet. Beide Endflächen des Federelements 10 sind mit der flexiblen Platte 2 bzw. dem Masseelement 5 in Kontakt. Das Federelement 10 ist eine ringförmige geschwungene Plattenfeder, wie in 2 gezeigt. Ein Außenumfang des Federelements 10 ist an einem Stufenbereich 11 des Masseelements 5 befestigt, so dass das Federelement 10 diametral angeordnet ist. Ein Hohlrad 12 ist an einem Außenumfang der flexiblen Platte 2 mittels Schweißen eingebaut.
Mit dieser Anordnung des ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch die Drehung der Kurbelwelle 1 eine Drehkraft von der Kurbelwelle 1 über das Masseelement 5 zur flexiblen Platte 2 übertragen. Während dieses Übertragungsvorgangs dienen die flexible Platte 2 und das Federelement 10 zum Variieren der Charakteristikfrequenz einer Biegeschwingung, die in einem Kurbelwellensystem erzeugt wird, von einem normalen Bereich und zum Absorbieren der Biegeschwingung. Da das Federelement 10 zwischen dem flexiblen Element 2 und dem Masseelement 5 verformt wird, erzeugen die Endflächen des Federelements 10 eine Reibung an ihren Kontaktbereichen zur flexiblen Platte 2 bzw. dem Masseelement 5. Diese Reibung dient zum Dämpfen der Biegeschwingung der Kurbelwelle 1.
Das Federelement 10 ist in dem zwischen der flexiblen Platte 2 und dem Masseelement 5 ausgebildeten Zwischenraum 7 angeordnet und liegt nicht in einem Bereich, der dem Befestigungsbereich der flexiblen Platte 2 an der Kurbelwelle 1 entspricht. Deshalb verhindert diese Anordnung des Federelements 10, dass die Befestigungsbolzen 4 weit von einer Endfläche der Kurbelwelle 1 vorstehen. Dementsprechend stellt diese Anordnung ein Schwungrad zur Verfügung, das dazu dient, die Biegeschwingung des Kurbelwellensystems effizient zu unterdrücken.
Da der Außenumfang des Federelements 10 am Stufenbereich 11 des Masseelements 5 befestigt ist, wird das Federelement 10 außerdem leicht an der richtigen Position angeordnet. Dies verhindert, dass sich das Federelement 10 diametral bewegt.
Bezug nehmend auf 3 bis 9 werden das zweite bis siebte Ausführungsbeispiel des Schwungrads gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Jedes der Ausführungsbeispiele vom zweiten bis siebten Ausführungsbeispiel verwendet eine kegelstumpfförmige Scheibenfeder als Federelement 10. Nachfolgend wird die Erläuterung dieser Ausführungsbeispiele diskutiert. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente und Bauteile des ersten Ausführungsbeispiels und deren Erläuterung wird weggelassen.
Als erstes werden das zweite bis fünfte Ausführungsbeispiel, jeweils gezeigt in 3 bis 6, diskutiert. In diesen Ausführungsbeispielen ist das Federelement 10 eine kegelstumpfförmige Scheibenfeder. Das Federelement 10 ist in einem zwischen der flexiblen Platte 2 und dem Masseelement 5 definierten Zwischenraum 7 angeordnet, während es eine anfängliche Druckbelastung aufnimmt.
Das in 3 bzw. 4 gezeigte zweite bzw. dritte Ausführungsbeispiel ist so angeordnet, dass ein verkürzter Oberflächenbereich 10a des Federelements 10 mit der flexiblen Platte 2 in Kontakt ist und eine Bodenfläche des Federelements 10 mit einem Stufenbereich 11 des Masseelements 5 in Kontakt ist, um das Federelement 10 diametral zu positionieren.
Das vierte, in 5 gezeigte Ausführungsbeispiel ist so angeordnet, dass ein verkürzter Oberflächenbereich 10a des Federelements 10 in Kontakt mit der flexiblen Platte 2 ist und ein Bodenflächenbereich des Federelements 10 mit dem Masseelement 5 in Kontakt ist, und ein in dem Masseelement 10 integrierter Stift 13 durchdringt den Außenbereich des Federelements 10, um das Federelement 10 zu befestigen.
Das fünfte, in 6 gezeigte Ausführungsbeispiel ist so angeordnet, dass eine verkürzte Oberfläche des Federelements 10 mit einem Stufenbereich 11 des Masseelements 5 in Kontakt ist, um das Federelement 10 diametral anzuordnen, und eine Bodenfläche des Federelements 10 ist mit dem flexiblen Element 2 in Kontakt.
Mit den derart angeordneten Ausführungsbeispielen zwei bis fünf gemäß der vorliegenden Erfindung sind die vom ersten Ausführungsbeispiel sichergestellten Vorteile ebenfalls gewährleistet. Da das Federelement 10 eine Scheibenfeder ist und in den Zwischenraum 7 eingebaut wird, während sie in einen komprimierten Zustand versetzt wird, ist es zusätzlich möglich, einen Federcharakteristikbereich zu nutzen, in dem die Änderung der Federkraft des Federelements 10 in Bezug auf die Änderung der Ablenkung des Federelements 10 klein ist, wobei der Bereich einem in 7 gezeigten Bereich A entspricht. Dementsprechend wird es möglich, eine anfängliche Belastung des Federelements 10 stabil sicherzustellen. Weiterhin, da die Änderung der Federkraft des Federelements 10 klein ist, ist es möglich, die charakteristische Frequenz des Schwungrades nur durch Berücksichtigung der Steifigkeit der flexiblen Platte 2 zu steuern. Das heißt, das Federelement 10 wird so verwendet, als ob das Federelement 10 nur zum Dämpfen der Biegeschwingung des Schwungrades dienen würde.
Da das zweite und dritte Ausführungsbeispiel der 3 und 4 so angeordnet ist, dass der verkürzte Oberflächenbereich (obere Fläche) 10a des Federelements 10 der Scheibenfeder mit der flexiblen Platte 2 in Kontakt ist und der Bodenflächenbereich 10b des Federelements 10 am Stufenbereich 11 des Masseelements 5 befestigt ist, gleitet der verkürzte Oberflächenbereich 10a des Federelements 10 reibend an die Position zwischen der flexiblen Platte 2 und dem Masseelement 5, wobei die relative Verschiebung groß ist, und deshalb wird der Reibungsbetrag zwischen dem Federelement 10 und der flexiblen Platte 2 groß. Dies sichert eine ausgezeichnete Dämpfungsleistung. Genauer gesagt, da das Masseelement 5 an einem Außenbereich 2a der flexiblen Platte 2 befestigt ist und ein Innenbereich 2b der flexiblen Platte 2 an der Kurbelwelle 1 befestigt ist, wird die relative Verschiebung zwischen der flexiblen Platte 2 und dem Masseelement 5 aufgrund der Ablenkung der flexiblen Platte 2 groß in einem Bereich nahe dem axialen Zentrum der Kurbelwelle 1. Dadurch wird der relative Reibungsbetrag zwischen dem verkürzten Oberflächenbereich 10a des Federelements 10 und der flexiblen Platte 2 groß, um die ausgezeichnete Dämpfungsleistung auszuführen.
Da das vierte, in 5 gezeigte Ausführungsbeispiel so angeordnet ist, dass der verkürzte Oberflächenbereich 10a des Federelements 10 mit der flexiblen Platte 2 in Kontakt ist, stellt auch das vierte Ausführungsbeispiel der 5 die vom ersten Ausführungsbeispiel erzielten Vorteile sicher.
Als nächstes wird das sechste und siebte Ausführungsbeispiel, gezeigt in 8 bzw. 9, diskutiert. Das sechste und siebte Ausführungsbeispiel der 8 und 9 ist so angeordnet, dass das Federelement 10 durch Stapeln einer Vielzahl von Scheibenfedern mit einer kegelstumpfförmigen Form gebildet wird und in einem Zwischenraum 7 zwischen der flexiblen Platte 2 und dem Masseelement 5 angeordnet ist, während es in den komprimierten Zustand versetzt wird.
Das sechste Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere so angeordnet, dass der verkürzte Oberflächenbereich 10a des Federelements 10 mit der flexiblen Platte 2 in Kontakt ist und der Bodenflächenbereich 10b des Federelements 10 mit dem Stufenbereich 11 des Masseelements 5 in Kontakt ist, um so die Position des Federelements 10 diametral zu bestimmen, wie in 8 zu sehen.
Das siebte Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere so angeordnet, dass der verkürzte Oberflächenbereich 10a des Federelements 10 am Stufenbereich 11 des Masseelements 5 befestigt ist und der Bodenflächenbereich 10b des Federelements 10 mit der flexiblen Platte 2 in Kontakt ist, wie in 9 gezeigt.
Mit den so angeordneten Ausführungsbeispielen sechs und sieben werden die vom ersten Ausführungsbeispiel erzielten Vorteile ebenfalls gewährleistet. Da das Federelement 10 durch Stapeln der Vielzahl von Scheibenfedern mit einer kegelstumpfförmigen Form gebildet wird, ist es außerdem möglich, die Reibung zwischen der Vielzahl von Scheibenfedern zu nutzen, um die Biegeschwingung des Schwungrads zu dämpfen. Dies ermöglicht, dass das Schwungrad die ausgezeichnete Dämpfungsleistung sicherstellt.
Bezug nehmend auf 10 bis 19 wird das achte bis siebzehnte Ausführungsbeispiel des Schwungrads gemäß der vorliegenden Erfindung diskutiert. Diese Ausführungsbeispiele acht bis siebzehn sind insbesondere so angeordnet, dass ein Zwischenraum 14 zwischen der Verstärkungsplatte 3 und dem Masseelement 5 definiert ist und das Federelement 10 in dem Zwischenraum 14 angeordnet ist, um mit der Verstärkungsplatte 3 und dem Masseelement 5 in Kontakt zu sein. Die gleichen Elemente und Bauteile des ersten Ausführungsbeispiels sind mit den gleichen Bezugszeichen benannt und deren Erläuterung wird weggelassen.
Als erstes wird das achte bis elfte Ausführungsbeispiel, gezeigt in 10 bis 13, diskutiert. Diese Ausführungsbeispiele acht bis elf sind so angeordnet, dass der Zwischenraum 14 zwischen der Verstärkungsplatte 3 und dem Masseelement 5 definiert ist und dass das Federelement 10 eines ringförmigen geschwungenen Federelements in dem Zwischenraum 14 angeordnet ist.
Weiterhin sind die Ausführungsbeispiele acht und neun der 10 und 11 so angeordnet, dass das Federelement 10 an einem Bereich zwischen einem Flansch 3c der Verstärkungsplatte 3 und dem Masseelement 5 angeordnet ist. Der Flansch 3c erstreckt sich zur diametral äußeren Seite. Der Außenumfang des Federelements 10 ist diametral positioniert, indem es am Stufenbereich 11 des Masseelements 5 befestigt ist. Das achte, in 10 gezeigte Ausführungsbeispiel ist so angeordnet, dass der Flansch 3c der Verstärkungsplatte 3 an einem Außenumfang des Basisbereichs 3a der Verstärkungsplatte 3 ausgebildet ist. Das neunte Ausführungsbeispiel der 11 ist so angeordnet, dass der Flansch 3c an einem Endbereich eines ringförmigen Flanschbereichs 3b der Verstärkungsplatte 3 ausgebildet ist.
Die Ausführungsbeispiele 10 und 11 der 12 und 13 sind so angeordnet, dass das Federelement 10 an einem Bereich zwischen einem Flansch 3c der Verstärkungsplatte 3 und dem Masseelement 5 angeordnet ist. Der Flansch 3c erstreckt sich zu einer diametral inneren Richtung. Der Innenumfang des Federelements 10 ist diametral positioniert, indem es an einem Stufenbereich 15 der Verstärkungsplatte 3 befestigt ist. Das zehnte, in 12 gezeigte Ausführungsbeispiel ist weiterhin so angeordnet, dass der Flansch 3c der Verstärkungsplatte 3 an einem Außenumfang des Basisbereichs 3a der Verstärkungsplatte 3 ausgebildet ist. Das elfte Ausführungsbeispiel der 13 ist ferner so angeordnet, dass der Flansch 3c an einem Endbereich eines ringförmigen Flanschbereichs 3b der Verstärkungsplatte 3 ausgebildet ist.
Mit den so angeordneten Ausführungsbeispielen neun bis elf dienen die flexible Platte 2 und das Federelement 10 dazu, die charakteristische Biegefrequenz des Kurbelwellensystems vom normalen Bereich zu variieren und die Biegeschwingung zu absorbieren. Da das Federelement 10 zwischen der Verstärkungsplatte 3 und dem Masseelement 5 abgelenkt wird, erzeugen weiterhin beide Enden des Federelements 10 eine Reibung mit der Verstärkungsplatte 3 und dem Masseelement 5. Dies dient als Reibungsdämpfungswirkung in Bezug auf die Biegeschwingung.
Da das Federelement 10 in dem Zwischenraum 14 zwischen der Verstärkungsplatte 3 und dem Masseelement 5 angeordnet ist, ist das Federelement 10 niemals dem Befestigungsbereich der flexiblen Platte 2 an der Kurbelwelle 1 zugewandt. Auch wenn das Federelement 10 in dem Zwischenraum 14 angeordnet ist, werden deshalb die Vorsprünge der Kopfbereiche der Einbaubolzen 4 in Bezug auf eine Endfläche der Kurbelwelle 1 unterdrückt. Das heißt, es ist möglich, das Schwungrad vorzusehen, welches das Federelement 10 ohne Vergrößern des Vorstehens der Einbaubolzen 4 installieren kann und effektiv die Biegeschwingung reduziert.
Da das Federelement 10 so angeordnet ist, dass es mit der Verstärkungsplatte 3 und dem Masseelement 5 in Kontakt ist, ist es ferner möglich, einen relativ großen Raum (Zwischenraum 7) zwischen dem Federelement und der flexiblen Platte 2 sicherzustellen. Dies verbessert die Kühlwirkung des Federelements 10.
Da die Innen- oder Außenumfänge des Federelements 10 am Stufenbereich 15 der Verstärkungsplatte 3 oder dem Stufenbereich 11 des Masseelements 5 befestigt sind, wird das Federelement 10 leicht an einer richtigen Position angeordnet. Dies dient dazu zu verhindern, dass sich das Federelement 10 in der diametralen Richtung bewegt.
Als nächstes wird das zwölfte bis fünfzehnte Ausführungsbeispiel, gezeigt in 14 bis 17, diskutiert. Diese Ausführungsbeispiele zwölf bis fünfzehn sind so angeordnet, dass das Federelement 10 der kegelstumpfförmigen Scheibenfeder axial in dem zwischen der Verstärkungsplatte 3 und dem Masseelement 5 definierten Zwischenraum 14 angeordnet ist, während es in einen komprimierten Zustand versetzt wird.
Die Ausführungsbeispiele zwölf und dreizehn der 14 und 15 sind insbesondere so angeordnet, dass das Federelement 10 zwischen einem Flansch 3c der Verstärkungsplatte 3 und dem Masseelement 5 liegt, der verkürzte Oberflächenbereich 10a des Federelements 10 mit der Verstärkungsplatte 3 in Kontakt ist und der Bodenbereich 10b des Federelements 10 am Stufenbereich 11 des Masseelements 5 befestigt ist, so dass das Federelement 10 diametral in Bezug auf die Verstärkungsplatte 3 positioniert ist. Der Flanschbereich 3c der Verstärkungsplatte 3 erstreckt sich von einem Außenendbereich der Verstärkungsplatte 3 in eine diametral äußere Richtung. Das zwölfte Ausführungsbeispiel der 14 ist so angeordnet, dass der Flanschbereich 3c an einem Außenumfang des Basisbereichs 3a der Verstärkungsplatte 3 ausgebildet ist. Das dreizehnte Ausführungsbeispiel der 15 ist so angeordnet, dass der Flanschbereich 3c an einem Ende eines ringförmigen Flanschbereichs 3b der Verstärkungsplatte 3 ausgebildet ist.
Die Ausführungsbeispiele vierzehn und fünfzehn, gezeigt in 16 und 17, sind so angeordnet, dass das Federelement 10 zwischen einem Flansch 3c der Verstärkungsplatte 3 und dem Masseelement 5 angeordnet ist, der verkürzte Oberflächenbereich 10a des Federelements 10 am Stufenbereich 15 der Verstärkungsplatte 3 befestigt ist, so dass das Federelement 10 diametral in Bezug auf die Verstärkungsplatte 3 positioniert ist, und der Bodenflächenbereich 10b des Federelements 10 mit dem Masseelement 5 in Kontakt ist. Der Flanschbereich 3c der Verstärkungsplatte 3 erstreckt sich von einem äußeren Endbereich der Verstärkungsplatte 3 zu einer diametral äußeren Richtung. Das vierzehnte Ausführungsbeispiel der 16 ist so angeordnet, dass der Flanschbereich 3c an einem Außenumfang des Basisbereichs 3a der Verstärkungsplatte 3 ausgebildet ist. Das fünfzehnte Ausführungsbeispiel der 17 ist so angeordnet, dass der Flanschbereich 3c an einem Ende eines ringförmigen Flanschbereichs 3b der Verstärkungsplatte 3 ausgebildet ist.
Mit dem so angeordneten zwölften bis fünfzehnten Ausführungsbeispiel werden die vom ersten Ausführungsbeispiel sichergestellten Vorteile auch von diesen Ausführungsbeispielen gewährleistet. Da das Federelement 10 eine Scheibenfeder ist und in den Zwischenraum 7 eingebaut ist, während sie in einen komprimierten Zustand versetzt ist, ist es zusätzlich möglich, einen Federcharakteristikbereich zu nutzen, in dem die Veränderung der Federkraft des Federelements 10 in Bezug auf die Änderung der Ablenkung des Federelements 10 klein ist, wobei der Bereich einem in 7 gezeigten Bereich A entspricht. Deshalb wird es möglich, eine anfängliche Belastung des Federelements 10 stabil sicherzustellen. Weiterhin, da die Änderung der Federkraft des Federelements 10 klein ist, ist es möglich, die inhärente Frequenz des Schwungrades nur durch Berücksichtigung der Steifigkeit der flexiblen Platte 2 zu steuern. Das heißt, das Federelement 10 wird so verwendet, als ob das Federelement 10 nur zum Dämpfen der Biegeschwingung des Schwungrades dienen würde.
Da das zwölfte und dreizehnte Ausführungsbeispiel der 14 und 15 so angeordnet ist, dass der verkürzte Oberflächenbereich 10a des Federelements 10 einer Scheibenfeder mit der Verstärkungsplatte 3 in Kontakt ist und der Bodenflächenbereich 10b des Federelements 10 am Stufenbereich 11 des Masseelements 5 befestigt ist, gleitet der verkürzte Oberflächenbereich 10a des Federelements 10 reibend an die Position zwischen der Verstärkungsplatte 3 und dem Masseelement 5, wobei die relative Verschiebung groß ist, und deshalb wird der Reibungsbetrag zwischen dem Federelement 10 und der Verstärkungsplatte 3 groß. Dies sichert eine ausgezeichnete Dämpfungsleistung. Genauer gesagt, da das Masseelement 5 an einer Außenumfangsseite der flexiblen Platte 2 befestigt ist, deren Innenumfangsseite an der Kurbelwelle 1 befestigt ist, wird die relative Verschiebung zwischen der Verstärkungsplatte 3 und dem Masseelement 5 aufgrund der Ablenkung der flexiblen Platte 2 groß in einem Bereich nahe dem axialen Zentrum der Kurbelwelle 1. Dadurch wird der relative Reibungsbetrag zwischen dem oberen Endbereich des Federelements 10 und der Verstärkungsplatte 3 groß, um die ausgezeichnete Dämpfungsleistung auszuüben.
Als nächstes wird das sechzehnte und siebzehnte Ausführungsbeispiel, gezeigt in 18 und 19, diskutiert. Die Ausführungsbeispiele sechzehn und siebzehn der 18 und 19 sind so angeordnet, dass das Federelement 10 durch Stapeln einer Vielzahl von Scheibenfedern mit einer kegelstumpfförmigen Form gebildet ist und in dem Zwischenraum zwischen einem Flanschbereich 3c der Verstärkungsplatte 3 und dem Masseelement 5 angeordnet ist. Ein verkürzter Oberflächenbereich 10a des Federelements 10 ist mit der Verstärkungsplatte 3 in Kontakt und der Bodenbereich 10b des Federelements 10 ist am Stufenbereich 11 des Masseelements 5 befestigt, so dass das Federelement 10 diametral positioniert ist. Der Flanschbereich 3c der Verstärkungsplatte 3 erstreckt sich diametral auswärts. Das sechzehnte Ausführungsbeispiel der 18 ist insbesondere so angeordnet, dass der Flanschbereich 3c der Verstärkungsplatte 3 an einem Außenumfang des Basisbereichs 3a der Verstärkungsplatte 3 ausgebildet ist. Das siebzehnte Ausführungsbeispiel der 19 ist insbesondere so angeordnet, dass der obere Endbereich des Federelements 10 am Stufenbereich 11 des Masseelements 5 befestigt ist und der Bodenbereich 10b des Federelements 10 mit der flexiblen Platte 2 in Kontakt ist.
Mit dem so angeordneten sechzehnten und siebzehnten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung werden die vom ersten Ausführungsbeispiel erzielten Vorteile ebenfalls sichergestellt. Da das Federelement 10 durch Stapeln der Vielzahl von Scheibenfedern mit einer kegelstumpfförmigen Form gebildet ist, ist es zusätzlich möglich, die Reibung zwischen der Vielzahl von Scheibenfedern zu nutzen, um die Biegeschwingung zu dämpfen. Dies ermöglicht, dass das Schwungrad die ausgezeichnete Dämpfungsleistung gewährleistet.
Obwohl die Erfindung oben unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern nur auf die beigefügten Ansprüche. Modifikationen und Variationen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele wird den Fachleuten auf dem Gebiet im Lichte der obigen Lehre in den Sinn kommen. Zum Beispiel kann eine Feder aus Gummi oder Kunstharz als das Federelement 10 verwendet werden.

Claims

Schwungrad für einen Verbrennungsmotor, wobei das Schwungrad zwischen dem Motor und einer Kupplungsvorrichtung angeordnet ist, wobei das Schwungrad umfasst: – eine flexible Platte (2) mit einer scheibenförmigen Form, welche einen ersten Verbindungsbereich aufweist, der an einem ungefähr mittleren Bereich (2a) der flexiblen Platte (2) angeordnet ist, einen zweiten Verbindungsbereich aufweist, welcher an einem diametral äußeren Umfangsbereich (2b) der flexiblen Platte angeordnet ist, und einen Zwischenraum-Definitionsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungsbereich (2a, 2b) aufweist, wobei der erste Verbindungsbereich fest mit der Kurbelwelle verbunden ist, – ein Masseelement (5) mit einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche, wobei die erste Fläche einen äußeren Teil aufweist, an welchem das Masseelement (5) fest mit dem zweiten Verbindungsbereich der flexiblen Platte (2) verbunden ist, und einen inneren Teil aufweist, mit welchem der Zwischenraum-Definitionsbereich der flexiblen Platte (2) einen Zwischenraum (7) definiert, wobei die zweite Fläche eine Reibfläche umfasst, die einer Reibplatte der Kupplungsvorrichtung gegenüber liegt, und – ein Federelement (10), welches in dem Zwischenraum (7) angeordnet ist, wobei das Federelement (10) ein erstes Ende aufweist, welches sich mit der flexiblen Platte (2) in Kontakt befindet und ein zweites Ende aufweist, welches sich mit dem Masseelement (5) in Kontakt befindet.
Schwungrad für einen Verbrennungsmotor, wobei das Schwungrad zwischen dem Motor und einer Kupplungsvorrichtung angeordnet ist, wobei das Schwungrad umfasst: – eine flexible Platte (2) mit einer scheibenförmigen Form, welche einen ersten Verbindungsbereich aufweist, welcher an einem ungefähr mittleren Bereich (2a) der flexiblen Platte (2) angeordnet ist, einen zweiten Verbindungsbereich aufweist, welcher an einem diametral äußeren Umfangsbereich (2b) der flexiblen Platte (2) angeordnet ist, wobei der erste Verbindungsbereich fest mit der Kurbelwelle (1) verbunden ist, – eine Verstärkungsplatte (3) über welche die flexible Platte (2) fest mit der Kurbelwelle (1) verbunden ist, wobei die Verstärkungsplatte (3) einen Zwischenraum-Definitionsbereich aufweist, – ein Masseelement (5) mit einer ersten Fläche (5a) und einer zweiten Fläche (5b), wobei die erste Fläche (5a) einen Teil umfasst, an welchem das Masseelement (5) fest mit dem zweiten Verbindungsbereich der flexiblen Platte (2) verbunden ist, wobei die zweite Fläche (5b) eine Reibfläche umfasst, welche einer Reibplatte der Kupplungsvorrichtung gegenüber liegt, wobei das Masseelement (5) ferner einen Zwischenraum-Definitionsbereich aufweist, welcher mit dem Zwischenraum-Definitionsbereich der Verstärkungsplatte einen Zwischenraum (7) definiert, und – ein Federelement (10), welches in dem Zwischenraum (7) angeordnet ist, wobei das Federelement (10) ein erstes Ende aufweist, welches sich mit der Verstärkungsplatte (3) in Kontakt befindet und ein zweites Ende aufweist, welches sich mit dem Masseelement in Kontakt befindet.
Schwungrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (10) eine ringförmige Federplatte umfasst, wobei einer der äußeren oder inneren Umfänge der ringförmigen Federplatte an einem Stufenbereich (11) des Masseelements (5) befestigt ist.
Schwungrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (10) eine Scheibenfeder mit einer kegelstumpfförmigen Form umfasst, wobei das Federelement (10) in dem Zwischenraum (7) angeordnet ist, während es in einen zusammengedrückten Zustand gebracht wird.
Schwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (10) eine Scheibenfeder mit einer kegelstumpfförmigen Form umfasst, wobei ein kegelförmiger Flächenbereich des Federelements (10) sich mit der flexiblen Platte in Kontakt befindet, wobei der andere Endbereich des Federelements (10) an einem Stufenbereich (11) des Masseelements (5) befestigt ist.
Schwungrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (10) eine Vielzahl von Scheibenfedern mit einer kegelstumpfförmigen Form umfasst, wobei die Scheibenfedern in einem übereinandergeschichteten Zustand verwendet werden.
Schwungrad nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Verstärkungsplatte (3), über welche die flexible Platte (2) mit der Kurbelwelle (1) verbunden ist.
Schwungrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (10) eine ringförmige Federplatte umfasst, wobei ein innerer Umfangsbereich des Federelements (10) sich mit der Verstärkungsplatte (3) in Kontakt befindet, wobei ein äußerer Umfangsbereich des Federelements (10) an einem Stufenbereich (11) des Masseelements (5) befestigt ist.
Schwungrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (10) eine ringförmige Federplatte umfasst, wobei ein innerer Umfangsbereich des Federelements (10) sich mit dem Masseelement (5) in Kontakt befindet, wobei ein äußerer Umfangsbereich des Federelements (10) an einem Stufenbereich der Verstärkungsplatte (3) befestigt ist.
Schwungrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (10) eine Scheibenfeder mit einer kegelstumpfförmigen Form umfasst, wobei das Federelement (10) in dem Zwischenraum (7) angeordnet ist, während es in einen zusammengedrückten Zustand gebracht wird.
Schwungrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (10) eine Scheibenfeder mit einer kegelstumpfförmigen Form umfasst, wobei ein kegelförmiger Flächenbereich des Federelements (7) sich mit der flexiblen Platte in Kontakt befindet, wobei der andere Flächenbereich des Federelements an einem Stufenbereich des Masseelements (5) befestigt ist.
Schwungrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (10) eine Vielzahl von Scheibenfedern mit einer kegelstumpfförmigen Form aufweist, wobei die Federelemente in einem übereinandergeschichteten Zustand verwendet werden.